Выбор посадок подшипников качения

⇐ ПредыдущаяСтр 13 из 17Следующая ⇒

Посадку подшипника качения на вал и в корпус выбирают в зависимости от конструкции подшипника, условий его эксплуатации, величины и характера действующих на него нагрузок и вида нагружения колец.

Различают три основных вида нагружения колец: местное, циркуляционное и колебательное.

При местном нагружении кольцо воспринимает радиальную нагрузку (Р_п), постоянную по направлению лишь ограниченным участком окружности дорожки качения, и передает её соответствующему участку посадочной поверхности вала или корпуса (рис. 5.3, а - наружное кольцо, б - внутреннее кольцо).

Если кольцо воспринимает равнодействующую (Р_р) двух радиальных нагрузок (Р_п - постоянной по направлению и Р_в - вращающейся и меньшей по величине) ограниченным участком дорожки и передает её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса, то такой характер нагружения кольца называется колебательным. Равнодействующая Р_р сил Р_п и Р_в не совершает полного оборота, а колеблется между точками А и В (рис. 5.3, в).

Рисунок 5.2 - Схема расположения полей допусков колец подшипников качения, валов и отверстий в корпусах (для подшипника 205):

- поля допусков наружных колец подшипников;

- поля допусков внутренних колец подшипников;

- поля допусков валов и отверстий

Рисунок 5.3 - Схема нагружения колец подшипников качения: а) местное; б) циркуляционное; в) колебательное

В том случае, если постоянно направленная нагрузка (Р_п) меньше, чем вращающаяся (Р_в), то вращающееся кольцо подшипника имеет местное нагружение, а неподвижное кольцо - циркуляционное.

Циркуляционно-нагруженное (вращающееся) кольцо подшипника качения воспринимает нагрузку поочередно всеми участками дорожки качения и изнашивается равномерно, поэтому оно соединяется с валом или корпусом с натягом. Натяг исключает возможность обкатки и проскальзывания кольца по посадочной поверхности вала или корпуса в процессе работы под нагрузкой. Наличие зазора между циркуляционно-нагруженным кольцом и посадочной поверхностью детали может привести к развальцовыванию и истиранию металла сопряженной детали, что недопустимо.

Посадка циркуляционно-нагруженного кольца в корпус и на вал определяется по величине интенсивности нагрузки Р_R на посадочной поверхности, которая подсчитывается по формуле

(5.1)

гдеR - расчетная радиальная нагрузка на подшипник (реакция опоры);

b - рабочая ширина посадочного места, (b = В – 2r);

B - ширина подшипника;

r - радиус закругления или ширина фаски кольца подшипника);

К_п - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрацииК_п = 1; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации К_п =1,8);

F - коэффициент (прил. В, табл. В1), учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале F =1);

F_A - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки А на опору (рис. 5.4 ). Значение F_A зависит от выражения (A/R) ctgb и приведено в приложении В, табл В.2.

Допускаемые значения P_R для различных посадок приведены в приложении В3.

Местно-нагруженное (неподвижное) кольцо подшипника качения монтируется с зазором или незначительным натягом. При такой посадке устраняется заклинивание тел качения вследствие температурных деформаций, а кольцо, смонтированное с зазором, под действием сил трения, толчков и вибраций постепенно поворачивается по посадочной поверхности, благодаря чему износ дорожки качения происходит равномерно по всей окружности кольца.

Посадка местно-нагруженного кольца выбирается по таблицам в зависимости от условий работы подшипника и его габаритных размеров (прил. В7).

Пример. В фиксированной опоре входного вала конической зубчатой передачи (рис. 5.4) установлен парный комплект однорядных конических роликоподшипников 7207 с углом контакта b=12°, класс точности 0. В плавающей опоре установлен роликовый радиальный подшипник 2308, класс точности 0. Радиальные реакции в опорахR₁ = R₂ = 4,0 кН; нагрузка с сильными ударами и вибрацией, перегрузка до 300 %; осевая сила А = 2,0 кН; вращается вал. Требуется выбрать посадки колец подшипников, построить схему полей допусков .для колец роликового радиального подшипника 2308.

Решение.1. По таблицам справочника[5] определим основные размеры подшипников 7207 и 2308:

а) для подшипника 7207:

D = 72 мм; d = 35 мм; В = 17 мм; r = 2 мм; b = 12°;

б) для подшипника 2308:

D = 90 мм; d = 40 мм; B = 23 мм; r = 2,5 мм.

2. Определим виды нагружения колец подшипника: т.к. вращается вал, внутреннее кольцо имеет циркуляционное нагружение, а наружное - местное.

3. Определим интенсивность нагружения внутреннего кольца. Значение коэффициентаК_п=1,8; т.к. подшипник работает в условиях сильных ударов и вибрации, перегрузка до 300 %. Коэффициент F=1, т.к. вал сплошной. Значение коэффициента F_A=1 для подшипника плавающей опоры. Для подшипников фиксированной опоры коэффициентF_Aопределим по приложению В, табл. В2) в зависимости от величины выражения

Найденному значению соответствует значение F_A=2. Интенсивность нагрузки:

а) в фиксированной опоре ;

б) в плавающей опоре .

Рисунок 5.4 - Конструкция подшипникового узла при наличии радиальной и осевой сил

4. Выбираем посадки циркуляционно-нагруженных колец подшипников по приложению В3. Подученным значениямP_R соответствуют посадкиk6 .

5. Выбираем посадки местно-нагруженных (наружных) колец подшипников по приложению В7:

а) для подшипника 2308 - посадка Н7;

6) для подшипников 7207 - посадка J_s7

6. Построим схему полей допусков для колец подшипника 2308 (рис.5.5). Определим допуски и предельные отклонения колец [7] (прил. Л) для внутреннего кольца d = 40 мм - верхнее отклонение 0, нижнее отклонение - 12 мкм, допуск -12мкм; для наружного кольца D =90 мм - верхнее отклонение 0, нижнее отклонение - 15 мкм, допуск - 15мкм.

По таблицам ГОСТ 25346-82 (прил.Е, Ж, И) определим предельные отклонения и допуски диаметров вала и корпуса:

вал d = 40 k6: es = + 18 мкм, еi = + 2 мкм, IT = 16 мкм;

корпус D = 90Н7: EI = 0, ES = + 35 мкм, IT = 35 мкм.

Рисунок 5.5 - Схема полей допусков посадки подшипника 2308

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1591; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 121314 15 16 17 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!